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功能性的人肺类动物模型碳纳米材料暴露的肺组织反应
人类肺器官（HLOS）越来越多地用于建模发育和传染病，但是它们概括功能性肺组织对纳米材料（NM）暴露的能力尚未证明。在这里，我们建立了一个肺器官暴露模型，该模型利用微注射将NMS呈现到器官的腔内。我们的模型可确保顶端肺上皮的有效，可再现和可控制的暴露，从而模仿现实生活中的人类暴露情况。通过比较两个经过良好研究的基于碳的NM，氧化石墨烯片（GO）和多壁碳纳米管（MWCNT）的影响，我们验证了肺类器官作为预测肺NM驱动反应的工具。与已建立的体内数据一致，我们证明了MWCNT（但不进行）对肺类器官产生不利影响，从而导致纤维化表型。我们的发现揭示了HLOS对NMS危害评估的能力和适用性，与备受追捧的3RS（动物研究更换，减少，改进）框架保持一致。
创建肺类器官疾病模型的五个步骤
图3。干细胞分解和成熟到器官及其基因表达分析。（a）分离的细胞的代表性照片嵌入了胶状基质中，它们形成球体并以囊性，环形形态分化成肺类器官。嵌入式培养物被传递。（b）分化肺器官的基因表达分析表明，气道上皮细胞谱系富集，包括基础（TP63），纤毛（FOXJ1），分泌（SCGB3A2），Goblet（SPDEF）（SPDEF）和肺神经内分泌细胞（ASCL1）。nt：未测试。（c）分化肺类器官的基因表达分析表明肺泡上皮细胞谱系（SOX9），包括肺泡II型（ABCA3，SFTPB）和I型I型（Hopx）细胞。